人教版物理必修3同步练习: 13.3 电磁感应现象及应用(能力提升)
试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试
一、选择题
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1. 小红在“探究感应电流产生的条件”实验中，当闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏了一下后回到中间位置，继续实施某一步操作后发现指针向左偏转，则该操作步骤是（ ）
A、增大电源电压 B、拔出中的铁芯
C、迅速将插入中 D、向右滑动变阻器滑片2. 地球赤道附近的地磁场可以看成是磁感应强度，方向由南向北的匀强磁场。在该区域有一面沿东西方向的墙（磁场垂直于墙面，由室内指向室外），墙面上有两种类型的窗户。如图甲所示的窗户可以绕ad向外转动，如图乙所示的窗户可以沿水平方向左右滑动。已知两扇窗户abcd和efgh金属框架的面积都为，则以下说法正确的是（ ）
A、图甲，窗户绕ad向外推开的过程中，金属框架abcd中有感应电流 B、图乙，窗户沿水平方向从左向右滑动的过程中，金属框架efgh中有感应电流 C、图甲，窗户向外推开30°时，穿过金属框架abcd的磁通量为7.5×10-6Wb D、图甲，关闭着的窗户绕ad向外推开120°的过程中，穿过金属框架abcd磁通量变化的大小为3.75×10-6Wb3. 下列与电磁感应现象有关的四幅图像的说法正确的是（ ）
A、甲图中，用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，让条形磁体下落穿过管，线圈会有感应电流产生 B、乙图中，法拉第做的第一次磁生电的实验，断开开关的瞬间，因为原线圈中没有电流，所以副线圈中也无电流 C、丙图中，当电吉他的弦不是磁性材料制成时，播动弦时也会产生感应电流 D、丁图中的法拉第圆盘发电机，把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流4. 如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈始终竖直向下加速运动，并始终保持水平。在位置B时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离相等，且都比较小。下列说法正确的是（）
A、线圈在位置A时感应电流的方向为顺时针（俯视） B、线圈在位置C时感应电流的方向为顺时针（俯视） C、线圈在位置B时穿过线圈的磁通量最大 D、线圈在位置C时的感应电流比在位置A时的大5. 假如有一宇航员登上火星后，利用手边的一只灵敏电流表和一个小线圈，想探测一下火星表面是否有磁场，则下列说法正确的是（ ）A、直接将电流表放于火星表面，看是否有示数来判断磁场的有无 B、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表无示数，则可判断火星表面无磁场 C、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如果电流表有示数，则可判断火星表面有磁场 D、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如果电流表无示数，则可判断火星表面无磁场6. 利用右端装置课探究感应电流产生的条件，以下措施不能产生感应电流的时
A、闭合开关S2 ， 闭合或断开开关S1瞬间 B、闭合开关保持原线圈A所在
电路稳定
C、闭合开关后快速移动滑动变阻器的滑片
D、闭合开关保持原线圈A所在的电路稳定，在原线圈A中插入铁芯
E、闭合开关后把原线圈A从副线圈B中抽出
7. 电磁炉是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图所示。在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（）
A、家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 B、家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C、简易电磁炉工作时，利用线圈产生的自感现象来加热水 D、仅增大简易电磁炉交流电的频率，可以缩短水达到沸腾的时间8. 如图甲所示，有一节能电梯中加装了“钥匙扣”接触区装置，人进入电梯以后必须要用图乙所示的带绝缘外壳“钥匙扣”接触“钥匙扣”接触区，就会听到“嘟”的一声解锁成功，然后再按楼层的数字键才会响应。图丙是“钥匙扣”接触区装置拆开后露出的一个由漆包线绕成的一个多匝矩形线圈，根据以上情景，你认为利用“钥匙扣”接触区装置解锁主要应用了什么物理原理（ ）
A、电流的磁效应 B、通电导线在磁场中受到安培力作用 C、电磁感应 D、电流的热效应9. 下列关于物理学方面的知识，说法正确的是（ ）A、在国际单位制中“牛顿”是力学的三个基本单位之一 B、根据速度定义式 ， 当非常小时，v就可以表示物体的瞬时速度，该定义应用了极限思维法 C、大家上网课时用到的耳机话筒的工作原理是电流的磁效应，听筒的工作原理是电磁感应 D、库仑最早提出了用电场线形象地描述电场10. 如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图，变压器A处用火线和零线双线平行绕制成线圈，然后接到用电器。B处有一个输出线圈，一旦B处线圈中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源。如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸露部分），甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是（ ）
A、甲会发生触电事故，继电器不会切断电源 B、乙会发生触电事故，继电器不会切断电源 C、丙会发生触电事故，继电器会切断电源 D、丁会发生触电事故，继电器会切断电源11. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法，正确的是（ ）
A、图甲中，当两导体棒以相同初速度和加速度沿导轨向右运动时，回路中能产生感应电流 B、图乙中，当导体棒在匀强磁场中绕b端逆时针匀速转动时，电阻R中有向左的感应电流 C、图丙中，水平放置的闭合导体圆环一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，圆环中有感应电流 D、图丁中，当滑动变阻器的滑片向右速滑动时，不闭合的导体环中能产生感应电流12. 足够长的通电直导线周围某点的磁感应强度与电流大小成正比，与该点到导线距离成反比。如图甲、乙所示，长为4L的矩形线框位于长直导线的正上方，当导线中的电流均匀增大时，线框中是否有感应电流产生（ ）
A、甲、乙均有 B、甲、乙均没有 C、甲没有，乙有 D、甲有，乙没有13. 如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，若要使矩形线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是（ ）
A、将线圈向上平移一小段距离 B、将线圈垂直纸面向外平移一小段距离 C、以为轴转动小于 D、以为轴转动小于14. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A、按下按钮过程，螺线管端电势较高 B、松开按钮过程，螺线管端电势较高 C、按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势 D、按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势15. 物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的．下面四个实验装置，描述正确的是（ ）
A、安培利用装置①测出了元电荷e的数值 B、库仑利用装置②总结出了点电荷间的相互作用规律 C、法拉第利用装置③发现了电流的磁效应 D、奥斯特利用装置④发现了电磁感应现象16. 将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。带铁芯的线圈A放在线圈B中，开关闭合，将滑动变阻器的滑片Р向右滑动时，电流表指针发生偏转。下列操作中不能使电流表指针发生偏转的是
A、将A向上拔出 B、A、B保持相对静止一起移动 C、断开开关瞬间 D、闭合开关瞬间二、多项选择题
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17. 如图，矩形闭合导线框与匀强磁场垂直，下列做法一定能使线框中产生感应电流的是（ ）
A、使线框垂直于纸面平动 B、使线框在纸面内平动 C、将线框的形状逐渐变为圆形 D、以线框的某一条边为轴转动18. 如下图所示有一边长为L的正方形线框abcd，从某高度处自由下落，在其下方有一个宽度大于L的匀强磁场，下列过程中产生感应电流的是（ ）
A、线框进入磁场的过程 B、线框全部进入磁场到开始出磁场的过程 C、线框出磁场的过程 D、运动的整个过程19. 某实验装置如图所示，在铁芯上绕两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A、线圈接甲图中电流，线圈中可以观察到感应电流
B、线圈接乙图中电流，线圈中可以观察到感应电流
C、线圈接丙图中电流，线圈中可以观察到感应电流
D、线圈接丁图中电流，线圈中可以观察到感应电流20. 如图所示为法拉第研究“磁生电”现象的实验装置原理图。两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流计，下列情况中线圈B可以产生感应电流的是（ ）
A、开关S接通或断开瞬间 B、开关S接通一段时间之后 C、开关S接通后，改变变阻器滑片的位置时 D、开关S断开后，改变变阻器滑片的位置时21. 如图，用铁粉模拟出圆柱形磁铁中轴面的磁感线，根据其中的一组对称的磁感线做出立体的“喇叭口”模型，把线圈套入圆柱形磁铁，控制活扣，使线圈紧粘着模型往下运动．在线圈套入和拿出时段，灵敏电流计指针有明显变化，在线圈沿喇叭口往下运动过程，灵敏电流计指针没有发生偏转，下列解释正确的是
A、线圈套入和拿出时段作垂直切割磁感线运动产生感应电流 B、线圈套入和拿出时段因磁感应强度变化而使穿过线圈的磁通量发生变化 C、线圈沿喇叭口往下运动过程线圈没有作切割磁感线运动而不产生感应电流 D、线圈沿喇叭口往下运动过程穿过线圈的磁感线条数不变而不产生感应电流22. 如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈中产生感应电流的是（ ）
A、开关接通的瞬间 B、开关接通后，电路中电流稳定时 C、开关接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间 D、开关断开一段时间后三、非选择题
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23. 如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置．
(1)、请在图中用笔画线代替导线将所缺的导线补接完整 ． 根据你的连线，在闭合开关S前，滑片P应置于滑动变阻器的（选填“最左端”“中间”或“最右端”）．(2)、在完成“探究感应电流产生的条件”这一实验后，接下来继续使用这一实验装置进行“探究磁通量变化时感应电流的方向”这一实验．闭合开关S ， 使A线圈放置在B线圈中保持静止，减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察到电流表G的指针向左偏转．根据这一现象判断，当A线圈相对于B线圈向上运动时，电流表G的指针（选填“向左”或“向右”）偏转，并写出你的判断依据： ．24. 试用笔画线代替导线连好探究感应电流产生的电路图。
25. 如图所示，足够长的金属框架与足够长的导体棒构成回路，处在匀强磁场中且与磁场垂直。
(1)、若 ， 从点出发，向右以的速度匀速运动时，回路的磁通量的变化量是多少？(2)、在图中，若回路面积从变到 ， 同一时间内从变到. ，则回路中的磁通量变化量是多少？(3)、若开始时 ， 从点右侧处出发，向右以的速度匀速运动，且闭合回路中没有感应电流产生，求磁感应强度大小随时间变化的表达式。26. 为响应低碳减排号召，小明通过网购平台购买了若干太阳能板以及屋顶小型风力发电机，决定利用自己所学对家庭电路进行改装。
(1)、为了安全且只用一个开关控制两盏 LED 灯，开关应该安装在（ ）？A、M 处 B、N 处 C、O 处 D、P 处(2)、为更高效地利用太阳能，小明自制了一个太阳光强指示电路，如图，电源电动势为 E，内电阻为 r，L1、L2 为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合电键 S 后，将照射光强度增强，则（ ）
A、电路的路端电压将增大 B、R1两端的电压将增大 C、r 的发热功率将减小 D、L1、L2都变亮(3)、晚上小明正在写作业，但是家里的 4 盏灯全部熄灭了，小明仔细检查了保险丝发现并未烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光，他对故障做出了下列 4 中判断，其中正确的是（ ）A、灯泡全部烧坏了 B、进户零线断路 C、室内线路某处短路 D、进户火线断路(4)、为减少电池的浪费，小明利用网购平台购买了若干太阳能电池板。太阳能电池由许多电池“晶片”串联和并联组成，某电池“晶片”的电动势是 0.6mV，内阻是 24Ω.问：①如果不小心将晶片的正、负极短路，此时电路中的电流为多大？
②如果将晶片串联使用，能否点亮“2.5V，0.75W”的小灯，为什么？
(5)、为更好地利用风能发电，小明设计了一个风力测定仪，O 是转动轴，OC 是金属杆，杆下面连接着一块受风板，无风时 OC 是竖直的，风越强，OC 杆偏转的角度越大。AB 是一段圆弧形电阻，P 点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡 L，测风力时，闭合开关 S，通过分析可知：金属杆 OC 与弧形电阻 AB 组合在一起相当于一个 ， 观察灯泡 L 的亮度可以粗略地反映风力的大小；若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是。
(6)、风力发电机内部结构可以用图表示，关于风力发电机的工作原理，下列说法正确的是（ ）A、只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就一定产生感应电流 B、只要导体相对于磁场运动，导体内一定会产生感应电流 C、只要闭合电路在磁场中切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流 D、只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
27. 在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、灵敏电流计及电键如图所示连接。
(1)、图中的连线还有①-⑥个接线柱未连接，还需将②和③两个接线柱分别跟（选填“①⑤”或“④⑥”或“④⑤”）连接即可。(2)、正确连接好实验电路后，将线圈a插入线圈b中，闭合电键瞬间，观察到灵敏电流计的指针将（选填“偏转”或“不偏转”）。28.(1)、多用电表是物理实验室常用的仪表之一，在练习使用多用电表的实验中实验小组的同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值 ， 先把选择开关旋到“×100”挡位，测量时发现指针偏转过小，接下来的操作顺序是。（选择必要的实验步骤按操作顺序填写字母）a．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔
b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔
c．将选择开关旋到“×10”挡
d．将选择开关旋到“×1k”挡
e．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值 ， 断开两表笔
(2)、如图所示的电路可以用来研究电磁感应现象。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，两线圈的匝数合理能保证电流计正常工作，描述闭合开关后电流计指针的偏转情况。
(3)、如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置，让圆形平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。不改变M，N两板所带的电荷量，且保持两板在竖直平面内。开始时两板正对，现要使静电计指针偏角变小，下列做法中可行的是______。（选填选项前面的字母）
A、保持N板不动，M板向上平移 B、保持N板不动，M板向右平移 C、保持N板不动，M板向左平移 D、保持M、N两板不动，在M、N之间插入一块绝缘介质板29. 为了探究感应电流产生的条件，某实验小组将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。甲同学闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏，请写出两种能够使指针左偏的可行性办法：；。